SU1174790A1 - Permanent-magnet dynamometer - Google Patents

Permanent-magnet dynamometer Download PDF

Info

Publication number
SU1174790A1
SU1174790A1 SU843713078A SU3713078A SU1174790A1 SU 1174790 A1 SU1174790 A1 SU 1174790A1 SU 843713078 A SU843713078 A SU 843713078A SU 3713078 A SU3713078 A SU 3713078A SU 1174790 A1 SU1174790 A1 SU 1174790A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
modulator
pulse generator
switches
key
negative stiffness
Prior art date
Application number
SU843713078A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вячеслав Степанович Моисейченко
Валерий Иванович Лобан
Валерий Леонидович Романов
Валерий Александрович Цветков
Original Assignee
Ленинградский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.М.И.Калинина
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ленинградский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.М.И.Калинина filed Critical Ленинградский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.М.И.Калинина
Priority to SU843713078A priority Critical patent/SU1174790A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1174790A1 publication Critical patent/SU1174790A1/en

Links

Landscapes

  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Abstract

1. МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ даНАМОМЕТР,содержащий чув ствительный элемент на упругом подвесе, подвижную катушку силовой компенсации с двум  обмотками отрицательной жесткости , генератор импульсов, соединённый с ключом в цепи отрицательной жесткости, стабилизатор тока, неподвижную магнитную систему, первый модул тор, соединенный с катушкой силовой компенсации, датчик перемещени , подключенный к усилителю, о тличающийс  тем, что, с целью повышени  точности преобразовани , в него введены два переключател  и второй модул тор, подключенный к генератору импульсов и к управл ющему входу первого модул тора , а катушка силовой компенсации соединена через два переключател  с обмотками отрицательной жесткости i и подключена к выходу стабилизатора тока, причем, управл ющие входы пе (Л реключателей соединены с выходом второго модул тора, а управл ющий с: вход ключа в цепи отрицательной жесткости соединен с генератором импульсов.1. MAGNETOELECTRIC DANOMOMETER containing a sensing element on an elastic suspension, a moving coil of power compensation with two windings of negative rigidity, a pulse generator connected to a key in a chain of negative rigidity, a current regulator, a fixed magnetic system, the first modulator connected to a coil of power compensation , a displacement transducer connected to the amplifier, characterized by the fact that, in order to increase the conversion accuracy, two switches and a second modulator are inserted into it, to the pulse generator and to the control input of the first modulator, and the power compensation coil is connected via two switches with negative stiffness windings i and connected to the output of the current stabilizer, and the control inputs ne (L switches are connected to the output of the second modulator, and control with: a key input in a negative stiffness circuit is connected to a pulse generator.

Description

2. Динамометр по п. 1, отличающийс  тем, что, с целью компенсации вли ни  веса подвижной системы, он снабжен двойньи переклй)чающим ключом,- а обмотки отрицательной жесткости соединены между собой последовательно через указанньй ключ , к управл ющему входу которого подключен генератор импульсов .2. The dynamometer according to claim 1, characterized in that, in order to compensate for the influence of the weight of the moving system, it is equipped with a double switching key, and the negative stiffness windings are interconnected in series through the specified key, to which the generator is connected pulses.

Изобретение относитс  к информационно-измерительной технике и может найти -лирокое применение дл  точных измерений усили , массы, плотности, веса различных тел в широком диапазоне . Цель изобретени  - повьшение точ нести преобразовани  и компенсаци  вли ни  веса подвижной системы. На фиг. 1 изображена конструкци  предлагаемого устройства, общий вид; на фиг,2 - структурна  схема устройства; на - временныедиаграммы по сн ющие работу устройства; на фиг.4 - двойной .дереклщчающий ключ. Устройство состоит нз катушки 1 .силовой компенрадин двух обмоток 2 отрицательной жёсткости (ООЖ), упругого подвеса 3, посто нного магнита 4, магкитопровода 5, емкостного датчика 6, имеющего н еподвйжный электрод 7, стабилизатор 8 тока, ключ 9 коммутации, модул тор 10, ключ 11 коммутации силовой катушки, импульсньй модул тор 12, усилитель 1з , ;: , ; ., , . . ;/; Измер емое усшше F воздействует (фиг.1) на чувствительный элемент динамометра - подвижную часть, содержащую на обще каркасе катушку 1 силовой комаенсаций с двум  ООЖ 2 по кра м. Йодвижйа  часть закреплена с основанием с помощью упругого подвеса 3. Кату йса 1 Силовой компенсации расположёна в рабочем зазоре магниуной системы с посто нным магни том 4 и магнитопроводом 5. G подвижной частью жесткЬ соединены пластина 6 емкостного датчика перемещени , неподвижный электрод 7 которого закреплен На магнитопройоде 5. Последовательно соединенные ООЖ 2 через переключак циес  ключи на транзисторах Tj, Т. и Т , Tj соединены последовательно с катушкой 1 силовой компенсации и подключены к стабилизатору 8 тока. Ключ 9. коммутации ООЖ управл етс  от модул тора 10, а к.шоч 11 (транзисторы Т и TJ) коммутации катушки силовой компенсации - выходным сигналом врем -импульсного модул тора 12, преобразующего выходное напр жение U;5 усилител  13 вовременной параметр . Модул тор 10 формирует симметричные импульсы и« управлени  ключом 9 и тактовые импульсы lijo управлени  врем -нмпульсным модул тором 12 (фиг.3). Последний.формирует импульсы и управлени  ключом 11 тока в катушке силовой компенсации, причем при номинальном входном усилии х .5 TO. В течение первого полупериода Ни 12 модул ции ключи 9 и 11, напри- .. мер, разомкнуты, а в течение второ го полупериода замкнуты. Тогда-в первом полупериоде на чувствительный элемент динамометра воздействует толь- ко измер емое усилие F; , а жесткость упругого подвеса определ етс  .только механической жесткостью Со. Под действием усили  FX упругий подвес 3 деформируетс  и подвижна  часть перемещаетс  на величину Х-,. Перемещение .Х,| преобразуетс  емкостным датчиком 6 в электрический сигнал U, Поступающий на вход разностного звена. Во втором полупериоде ключ 9 в течение 1(,/2, а. ключ 11 в течениetJ замкнуты, и на чувствительный элемент воздействует. ус1шие FX- F«, где. FK BoLoio т усилие : . цепи обратной св зи магнитоэлектрического Силового компенсатора с длиной витков LO катушки 1, расположенной в зазоре с индукцией BO. Резуль- , тирующа  жесткость упругого подвесаThe invention relates to an information-measuring technique and can be used for precise measurements of force, mass, density, weight of various bodies in a wide range. The purpose of the invention is to increase the accuracy of carrying the transformations and compensating for the influence of the weight of the moving system. FIG. 1 shows the structure of the proposed device, a general view; Fig 2 is a block diagram of the device; the temporal diagrams for the devices that work; figure 4 is a double. The device consists of a coil 1. Power compenadine of two windings 2 negative stiffness (OOZH), elastic suspension 3, permanent magnet 4, magnetic cable 5, capacitive sensor 6, which has an adjustable bearing 7, a current stabilizer 8, switching key 9, modulator 10 , switch 11 of the power coil, impulse modulator 12, amplifier 1h,;:,; .,. . ; /; The measured F value (Fig. 1) affects the sensitive element of the dynamometer - the movable part containing the coil 1 of the power co-sensation with two SCR 2 along the edges of the common frame. The Yodvija part is fixed with the base with the help of an elastic suspension 3. Katusa 1 of the Power Compensation located in the working gap of the magnet system with a constant magnet 4 and the magnetic core 5. G movable part of the rigid are connected to the plate 6 of the capacitive displacement transducer, the fixed electrode 7 of which is fixed on the magnetoprode 5. Serially connected SCs 2 through the switches cies the keys on the transistors Tj, T. and T, Tj are connected in series with the coil 1 of the power compensation and connected to the current regulator 8. Switch 9. The switching voltage is controlled from the modulator 10, and the switch 11 (transistors T and TJ) switching the power compensation coil is output by a time-pulse modulator 12 that converts the output voltage U; 5 amplifier 13 is a time variable. The modulator 10 generates symmetric pulses and key control 9 and clock pulses lijo control time-pulse modulator 12 (figure 3). The latter forms pulses and key controls 11 of the current in the power compensation coil, moreover, at a nominal input force x .5 TO. During the first half-period of Ne 12 modulation, the keys 9 and 11, for example, are open, and during the second half-period are closed. Then, in the first half period, only the measured force F acts on the sensitive element of the dynamometer; and the stiffness of the elastic suspension is determined only by the mechanical stiffness of Co. Under the action of force FX, the elastic suspension 3 is deformed and the movable part moves by an amount X- ,. Move .x, | converted by a capacitive sensor 6 into an electrical signal U, incoming to the input of the differential element. In the second half period, the key 9 for 1 (, / 2, a. Key 11 foretJ is closed, and the sensitive element is affected by the use of FX-F ", where. FK BoLoio is the force: the feedback circuit of the magnetoelectric power compensator with a length turns of LO coil 1, located in the gap with the induction BO. The resultant stiffness of the elastic suspension

ВоIn

C(j-Ac, где д с LC IO-JT; величина отрицательной жесткости, создаваема  обмотками 2 с длиной витков Ц., током У.у при градие 1те агнитнойC (j-Ac, where d with LC IO-JT; the value of negative stiffness created by windings 2 with a length of coils C., a current U.y with a gradient of 1 h

6o

(о индукции grad В (about induction grad In

ширинаwidth

5: зазора).5: clearance).

Под действием усили  Fj( - Гц подвижна  часть перемещаетс  на расEa-r-kUnder the action of the force Fj (- Hz, the mobile part moves to the distance Ea-r-k

Перемещение X.Move X.

сто ние Хгstand hg

-;- iiCMcneiuentic At-; - iiCMcneiuentic At

, Со - Ac4, Co - Ac4

преобразуетс  емкостным датчиком в злектрический сигнал U, который вычитаетс  с сигналом U.j , разность Ди U-t - и усиливаетс , преобразуетс  во временнойчпараметр ,is converted by a capacitive sensor into an electric signal U, which is subtracted with a signal U.j, the difference Di U-t - and amplified, converted into a time parameter,

и ток IK IOT поступает в катушку 1 силового компенсатора, создава  усил1:е F,,- снижающее значение разности сигналовДU Щ - Uj до малых величин в автокомпенсационной след щей системе. При достаточно большом значении коэффициента преобразовани  системы с достаточной точностью можно считать fcи ;:: О, и уравнейие преобразовани  системы запишетс  в видеand the current IK IOT enters the coil 1 of the power compensator, creating amplification1: e F ,, is the reducing value of the signal difference DU U - Uj to small values in the autocompensation tracking system. With a sufficiently large value of the system conversion coefficient, one can assume with sufficient accuracy fc; :: O, and the system transformation equation will be written as

1one

-- (FX Си - (FX C

Со - Ас Co - Ac

cj bJ  cj bJ

СоWith

S к Ix - ТоS to Ix - That

Из выражени  измер емой силы видно , что она в -- 1О раз больше компенсирующего усили , пропорциональна временному параметру t;t /Тд,, легко преобразуемому в цифру, и не зависит ни от магнитной индукции, ни от токаFrom the expression of the measured force it can be seen that it is - 1O times more than the compensating force, is proportional to the time parameter t; t / Td ,, easily convertible into a digit, and does not depend on magnetic induction or on current.

стабилизатора 1, Таким образом, в предлагаемом динамометре исключаютс  основные источники погрешности силового компенсатора, обусловленные нестабильностью магнитной индукции иstabilizer 1. Thus, in the proposed dynamometer, the main sources of error of the power compensator, due to the instability of the magnetic induction and

тока стабилизатора.current stabilizer.

Переключением направлени  тока в ООЖ во втором полупериоде модул ции эффект отрицательный жесткости сводитс  к .нулю и создаетс  посто нноеBy switching the current direction in the SCR in the second half-period of modulation, the effect of negative stiffness is reduced to zero and a constant

усилие FO LglpBcp , где Вер- среднее значение магнитной индукции в области расположени  ООЖ. Посто нное усилие FO может быть осуществлено равным весу Р подвижной части иforce FO LglpBcp, where Ver is the average value of the magnetic induction in the area of the CLC. The constant force FO can be made equal to the weight P of the moving part and

компенсировать его, смеща  в ноль нагрузочную характеристику динамометра . Переключение направлени  тока в ООЖ легко осуществл етс  с помо1цью двойного переключающего ключа (фиг.4),compensate for it by shifting to zero the load characteristic of the dynamometer. The switching of the current direction in the LCS is easily accomplished with the help of a double switching key (Fig. 4),

Фиг.дFig.d

Claims (2)

1. МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДИНАМОМЕТР,содержащий чувствительный элемент на упругом подвесе, подвижную катушку силовой компенсации . ' с двумя обмотками отрицательной жесткости, генератор импульсов, соединённый с ключом в цепи отрицательной жесткости, стабилизатор тока, неподвижную магнитную систему, первый модулятор, соединенный с катушкой силовой компенсации, датчик перемещения, подключенный к усилителю, о тличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введены два переключателя и второй модулятор, подключенный к генератору импульсов и к управляющему входу первого модулятора, а катушка силовой компенсации соединена через два переключателя с обмотками отрицательной жесткости и подключена к выходу стабилизатора тока, причем, управляющие входы переключателей соединены с выходом второго модулятора, а управляющий вход ключа в цепи отрицательной жесткости соединен с генератором импульсов.1. MAGNETOELECTRIC DYNOMETER, containing a sensitive element on an elastic suspension, a movable coil of power compensation. '' with two windings of negative stiffness, a pulse generator connected to a key in a circuit of negative stiffness, a current stabilizer, a fixed magnetic system, a first modulator connected to a power compensation coil, a displacement sensor connected to the amplifier, which differs in that, in order to increase conversion accuracy, two switches and a second modulator are introduced into it, connected to the pulse generator and to the control input of the first modulator, and the power compensation coil is connected through two switches with windings of negative stiffness and is connected to the output of the current stabilizer, moreover, the control inputs of the switches are connected to the output of the second modulator, and the control input of the key in the circuit of negative stiffness is connected to the pulse generator. SU(.„ 1174790SU (. „1174790 Фиг.1Figure 1 2. Динамометр по π. 1, отличающийся тем, что, с целью компенсации влияния веса подвижной системы, он снабжен двойным переключающим ключом,, а обмотки отрицатель ной жесткости соединены между собой последовательно через указанный ключ , к управляющему входу ко торого подключен генератор импульсов'.2. Dynamometer in π. 1, characterized in that, in order to compensate for the influence of the weight of the mobile system, it is equipped with a double switching key, and the windings of negative stiffness are interconnected in series through the specified key, to the control input of which the pulse generator is connected. ίί
SU843713078A 1984-03-20 1984-03-20 Permanent-magnet dynamometer SU1174790A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843713078A SU1174790A1 (en) 1984-03-20 1984-03-20 Permanent-magnet dynamometer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843713078A SU1174790A1 (en) 1984-03-20 1984-03-20 Permanent-magnet dynamometer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1174790A1 true SU1174790A1 (en) 1985-08-23

Family

ID=21108289

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU843713078A SU1174790A1 (en) 1984-03-20 1984-03-20 Permanent-magnet dynamometer

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1174790A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108454344A (en) * 2018-03-30 2018-08-28 江苏大学 A kind of vehicle suspension system including negative stiffness device
CN108608821A (en) * 2018-03-30 2018-10-02 江苏大学 A kind of vehicle suspension system and its control method including negative stiffness device

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Моисейченко В. С. Модул ционные преобразователи с интеграторами. Измерительна техника, 1980, № ,9. Авторское свидетельство CCGP №473911, кл. G 01 L 1/08, 1975. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108454344A (en) * 2018-03-30 2018-08-28 江苏大学 A kind of vehicle suspension system including negative stiffness device
CN108608821A (en) * 2018-03-30 2018-10-02 江苏大学 A kind of vehicle suspension system and its control method including negative stiffness device
CN108608821B (en) * 2018-03-30 2021-02-12 江苏大学 Vehicle suspension system comprising negative stiffness device and control method thereof
CN108454344B (en) * 2018-03-30 2021-04-20 江苏大学 Vehicle suspension system containing negative stiffness device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4336718A (en) Control circuit for accelerometer
SU1174790A1 (en) Permanent-magnet dynamometer
Usher et al. A miniature wideband horizontal-component feedback seismometer
US6465933B1 (en) Method for electronic damping of piezoelectric positioners
Gilman Report on some experimental long-period seismographs
JPH02186284A (en) Magnetic flux sensor used in magnetic field for detecting flux density
US6930487B2 (en) Method for electronic damping of electrostatic positioners
SU1182285A1 (en) Magnetoelectric dynamometer
CN103033255A (en) Extraction device for relative motion capacity of low-frequency electromagnetic vibration generator system
Stewart The use of piezoelectric bimorphs to measure forces in colloidal systems
GB2127637A (en) Improvements in or relating to pulse rebalanced servomechanisms
SU1645906A1 (en) Capacitive accelerometer
CN112003584B (en) Micro-resonator control system based on time lag feedback
SU734512A1 (en) Magnetoelectric dynamometer
SU1587319A1 (en) Device for setting microdisplacements
SU921637A1 (en) Electrodynamic vibrator
SU623585A1 (en) Electrodynamic vibrator
SU991384A1 (en) Vibration stand of self-excited oscillation type
SU1427336A1 (en) Microdisplacement master control
SU960540A1 (en) Digital system for automatic weight registering
SU1089395A1 (en) Measuring converter of displacement
SU1394055A1 (en) Electromagnetic balance
SU648849A1 (en) Low-frequency vibration meter
SU777500A1 (en) Torque measuring device
SU890307A1 (en) Device for automatic stabilizing of pendulum zero position